無線自組織網(wǎng)絡中改進QoS的關鍵技術研究.pdf

1、無線自組織網(wǎng)絡(AdHoc Networks)是一種具有無基礎設施，自行組織，快速配置等特點的對等式網(wǎng)絡。網(wǎng)絡由協(xié)同傳送信息的大量自組織節(jié)點組成，共同承擔網(wǎng)絡構造和管理功能。這些節(jié)點除了完成傳統(tǒng)網(wǎng)絡節(jié)點所具有的通信功能外，還起著路由器的信息轉發(fā)作用，具有對無線資源的空間復用能力。隨著無線通信技術的飛速發(fā)展與廣泛應用，越來越多的語音、視頻等多媒體實時業(yè)務希望在無線網(wǎng)絡上的通信可以像在有線網(wǎng)絡上一樣提供服務質量(QoS)的保障。由于無線自組

2、織網(wǎng)絡具有使用無線信道和多跳傳輸方式，網(wǎng)絡拓撲動態(tài)變化、節(jié)點能力受限等特點，其體系結構和實現(xiàn)技術與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡有很大區(qū)別。傳統(tǒng)固定網(wǎng)絡和蜂窩移動通信網(wǎng)中服務質量QoS保障和應用的各種協(xié)議和技術無法被直接使用，因此需要設計專門的協(xié)議和技術。
　　 論文針對無線自組織網(wǎng)絡的特點，對影響AdHoc網(wǎng)絡服務質量的關鍵技術展開研究，主要包括AdHoc網(wǎng)絡的MAC接入方法、網(wǎng)絡拓撲管理、路由協(xié)議算法和網(wǎng)絡資源分配策略四個方面。
　　

3、在MAC接入技術方面，研究了在AdHoc網(wǎng)絡中被廣泛應用的802.11DCF協(xié)議。針對采用DCF策略在網(wǎng)絡擁塞情況下所存在的嚴重不公平現(xiàn)象，提出了一種基于負載檢測的自適應退避算法LDBSB。該算法引入了一個新的判斷信道擁塞程度的指標，根據(jù)指標動態(tài)地調整節(jié)點競爭窗口的大小，從而改善了原有的不公平現(xiàn)象，提高了信道整體接入效率和網(wǎng)絡傳輸性能。
　　 在研究和比較了多種拓撲控制協(xié)議的基礎上，針對大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡應用的要求，設計出一種

4、基于移動代理的拓撲控制算法MABCLTC，從拓撲建立、數(shù)據(jù)傳輸和拓撲結構維護對算法進行了詳細描述。通過二級移動代理來搜集數(shù)據(jù)，減少了簇頭通訊過多而導致的能量消耗，同時保持了網(wǎng)絡拓撲結構和上層協(xié)議棧的穩(wěn)定，避免了更換協(xié)議導致的大量的能量消耗。
　　 在網(wǎng)絡路由算法方面，對無線自組織網(wǎng)絡中常見的分層路由協(xié)議進行了研究，提出了提前選取策略PSBA(Pre—SelectBasedApproach)來進行節(jié)點管理。在成簇階段，通過預先選取

5、若干工作節(jié)點來代替所有節(jié)點工作，以減少網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)冗余和節(jié)點的能量消耗；利用引入適當?shù)拈撝祦磉x擇工作節(jié)點，減少簇頭選擇過程的額外開銷，延長節(jié)點生存時間。
　　 論文還對目前網(wǎng)絡帶寬資源的分配技術進行了研究，對采用基于微觀經(jīng)濟學的拍賣方式來作為通過市場機制實現(xiàn)網(wǎng)絡帶寬資源有效配置的方案，以及利用效用(utility)函數(shù)來評估用戶的滿意度的方法進行了分析和評價，在微觀經(jīng)濟學方法的累進第二價格拍賣(progressivesecondp